Anatomia foliar como subsídio para taxonomia de Chamaecrista Moench com ênfase na seção Apoucouita (Leguminosae - Caesalpinioideae)

Abstract

Chamaecrista Moench (Leguminosae, Caesalpinioideae, Cassieae, Cassiineae) inclui mais de 330 espécies. A presença de estruturas secretoras é um dos parâmetros utilizados para a circunscrição das seis seções do gênero, no entanto, tal circunscrição não é corroborada pelos estudos filogenéticos. A anatomia foliar de Chamaecrista tem se mostrado uma importante ferramenta, corroborando inclusive as novas circunscrições taxonômicas baseadas em dados moleculares. Dentre as várias estruturas secretoras descritas para o gênero Chamaecrista, coléteres foram mencionados em algumas das espécies estudadas. Entretanto um estudo comparativo da diversidade e importância taxonômica dessas estruturas no gênero Chamaecrista ainda não foi realizado. Dentre as seções de Chamaecrista, poucos estudos têm investigado a seção Apoucouita que inclui espécies com glândulas no pecíolo/raque e no racemo denominadas de nectários. No entanto, tal caracterização demanda estudos complementares como análise da presença de açúcar e análises histoquímicas. Embora estudos moleculares tenham se mostrado úteis para a separação e delimitação de grupos taxonômicos, caracteres morfológicos são necessários para reconhecimento das espécies tanto em campo quanto em herbário e nestes casos a morfoanatomia foliar é uma alternativa promissora. Os materiais foram processados conforme metodologia usual de microscopia de luz e varredura utilizados em estudos anatômicos. O trabalho foi organizado em três capítulos. No capítulo I a presença e a diversidade de coléteres em folhas e flores em desenvolvimento de espécies do gênero Chamaecrista, foram avaliadas. Foram descritos seis tipos de coléteres: “club-shaped”, “racket-shaped”, “long bottle-shaped”, “short bottle-shaped”, “long digitiform” e “short digitiform”. As análises histoquímicas confirmaram a presença de proteínas totais, polissacarídeos totais, mucilagens e lipídeos na secreção dos coléteres. O tipo e posição dos coléteres corroboram as novas circunscrições com base em estudos moleculares propostas para Chamaecrista. No capítulo II procedeu-se o estudo anatômico das glândulas do pecíolo/raque para verificar se tais estruturas correspondem a nectários como descrito na literatura. Foram observados 13 tipos de nectários extraflorais (NEF) para Chamaecrista, os quais podem ser impressos, sésseis ou pedunculados, com superfície secretora côncava, plano/truncada ou convexa. Embora variações morfológicas tenham sido observadas, a estrutura anatômica e a composição química da secreção foram similares para todos os tipos de NEF. A formação de periderme de cicatrização em NEFs mais velhos é um fato inédito para Chamaecrista, uma vez que não foi relatada para as outras seções do gênero. O capítulo III aborda a morfoanatomia das folhas de espécies de C. seção Apoucouita com vistas verificar a utilidade dessas características para fins taxonomicos. O arranjo do sistema vascular no pecíolo/raque, tipo de mesofilo, idioblastos mucilaginosos na face adaxial e abaxial da epiderme, contorno das paredes periclinais das células epidérmicas (reto na adaxial e sinuoso na abaxial) e posição e tipo de estômato, (hipoestomática e paracítico- laterocíclico, respectivamente) foram caracteres comuns a todas as espécies da seção Apoucouita. A presença e posição de papilas na epiderme e a posição e tipo de NEF são caracteres promissores quanto à taxonomia de algumas das espécies do gênero.

Chamaecrista Moench (Leguminosae, Caesalpinioideae, Cassieae, Cassiineae) includes more than 330 species. The presence of secretory structures is one of the parameters used for the circumscription of the six sections of the genus. However, such circumscription is not supported by the phylogenetic studies. Leaf anatomy of Chamaecrista has proved an important tool to the new taxonomic circumscription based on molecular data. Among the secretory structures described for Chamaecrista, colleters have been mentioned in some species. However, a comparative study of the diversity and taxonomic importance of such structures for Chamaecrista has not yet been performed. Among the sections of Chamaecrista, few studies have focused on sect. Apoucouita, a section with species displaying glands on the petiole/rachis and on the raceme. Such glands have been called extrafloral nectaries (EFN), even though, no additional studies such as the analysis of the presence of sugars and histochemical tests have been performed to confirm if such glands are in fact EFNs. Although molecular studies have proved useful in the circumscription of taxonomic groups, morphological characters are necessary for recognizing species in the field and also when dried material is analyzed and in both cases, leaf anatomy is a promising alternative for the recognition of species. For this study, standard anatomical techniques for light and scanning electron microscopy were carried out. The present study is organized in three chapters. The presence and diversity of colleters on developing leaves and flowers of Chamaecrista is described in Chapter I. Six types of colleters were described: “club- shaped”, “racket-shaped”, “long bottle-shaped”, “short bottle-shaped”, “long digitiform” and “short digitiform”. The histochemical analyses confirmed the presence of total proteins, total polysaccharides, mucilage and lipids in the secretion of the colleters. The type and position of colleter supported new circumscriptions based on molecular studies proposed for the Chamaecrista. The anatomical study of the petiole/rachis glands in order to verify if such structures are in fact nectaries, as described in the literature, is given in Chapter II. It was observed 13 types of ENFs for Chamaecrista. Such EFNs may be impressed, sessile or stalked, with secretory surface concave, flat/truncate or convex. Although morphological variations were observed, the anatomical structure and chemical composition of the secretion was similar to all types of EFNs. The formation of a wound-healing periderm in older EFNs is a novelty for Chamaecrista, as such was not reported for the other sections of the genus. The leaf morphoanatomy of C. sect. Apoucouita with the intent of using such characters in the taxonomy is given in Chapter III. The arrangement of the vascular system in the petiole/rachis, type of mesophyll, mucilage idioblasts in the adaxial and abaxial epidermis, outline of the anticlinal walls of the epidermal cells (straight on the adaxial side and sinuous on the abaxial side) and the position and type of stomata (hipostomatic leaves and paracytic laterocyclic, respectively) were characters common to all species from sect. Apoucouita. The presence of papillae on the epidermis as well as the position and type of extrafloral nectaries are promising characters regarding the taxonomy of some species of Chamaecrista.